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氨基酸专业讲座氨基酸专业讲座第1页第三章氨基酸Chapter3aminoacid

氨基酸是蛋白质构件分子。氨基酸专业讲座第2页一氨基酸——蛋白质构件分子二氨基酸分类三氨基酸酸碱化学四氨基酸化学反应五氨基酸光学活性和光谱性质六氨基酸分析分离第三章氨基酸氨基酸专业讲座第3页(1)酸水解:常见H2S04或HCl进行水解。普通用6mol/LHCl,4mol/LH2S04;回流煮沸20h左右可使蛋白质完全水解。

优点:不引发消旋作用,得到是L—氨基酸。

缺点:色氨酸完全被沸酸所破坏,羟基氨基酸(丝氨酸及苏氨酸)有一小个别被分解,同时天冬酰胺和谷氨酰胺酰胺基被水解下来。蛋白质能够在酸、碱和蛋白酶作用下发生水解,但水解结果有所不一样(一)蛋白质水解123页一、氨基酸——蛋白质构件分子(2)碱水解(3)酶水解1.蛋白质酸水解普通用6mol/LHCI,110℃水解20小时左右,可使蛋白质完全水解。酸水解优点是(),缺点是使()被完全破坏。(厦大)氨基酸专业讲座第4页(2)碱水解:普通与5mol/LNaOH共煮10~20h,即可使蛋白质完全水解。

缺点:(1)多数氨基酸遭到不一样程度破坏,如精氨酸脱氨,生成鸟氨酸和尿素。(2)产生消旋现象,所得产物是D—和L—氨基酸混合物,称消旋物。

优点:在碱性条件下色氨酸是稳定。

蛋白质水解产物即为氨基酸混合物,不一样水解方法各有其优缺点。(一)蛋白质水解123页(3)酶水解:(1)酸水解:一、氨基酸——蛋白质构件分子氨基酸专业讲座第5页(3)酶水解:常见蛋白酶有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶以及胃蛋白酶等,该方法主要用于蛋白质一级结构分析以取得蛋白质个别水解产物。

优点:不产生消旋作用,也不破坏氨基酸。缺点:a.使用一个酶往往水解不彻底,需要几个酶协同作用才能使蛋白质完全水解。

b.酶水解所需时间较长。

蛋白质水解产物即为氨基酸混合物,不一样水解方法各有其优缺点。(一)蛋白质水解123页(1)酸水解(2)碱水解一、氨基酸——蛋白质构件分子氨基酸专业讲座第6页氨基酸通式组成蛋白质常见氨基酸有20种,除脯氨酸(亚氨基酸)外,均为α-氨基酸共同特点是在同一个碳原子上有羧基、氨基和氢不一样特点是R不一样。(二)-氨基酸普通结构

一、氨基酸——蛋白质构件分子氨基酸专业讲座第7页按氨基酸按分子中所含-NH2和-COOH相对位置,可将其分为:α-氨基酸(aminoacid):是羧酸分子中α-碳原子上一个氢原子被氨基替换而成化合物,故称α-氨基酸。它是组成蛋白质基础单元。氨基酸专业讲座第8页氨基酸通式组成蛋白质常见氨基酸有20种,除脯氨酸(亚氨基酸)外,均为α-氨基酸共同特点是在同一个碳原子上有羧基、氨基和氢不一样特点是R不一样。(二)-氨基酸普通结构

一、氨基酸——蛋白质构件分子氨基酸专业讲座第9页1.形成肽键因为氨基酸同时含有氨基和羧基,所以它们能以首尾相连方式进行聚合反应,除去一分子水形成一个共价酰胺键或称肽键.2.兼性离子多数氨基酸在中性pH时,羧基以-COO-,氨基以-NH3+形式存在,R基不解离。这么氨基酸分子含有一个正电荷和一个负电荷,成为兼性离子(同时带有正电荷和负电荷离子,且正负电荷相等、净电荷为零)

。3.旋光性

α-氨基酸除甘氨酸外,其它α-碳原子是一个手性碳原子,所以都含有旋光性。(三)氨基酸性质P145一、氨基酸——蛋白质构件分子氨基酸专业讲座第10页构型:依据甘油醛构型确定D型和L型1.依据甘油醛标准确定构型,由α-碳原子上氨基位置来确定2.组成蛋白质氨基酸除甘氨酸外都有旋光性。L—AA3.自然界氨基酸有两种构型,构型和旋光方向没有必定联络。一、氨基酸——蛋白质构件分子(厦大)

氨基酸专业讲座第11页1.形成肽键因为氨基酸同时含有氨基和羧基,所以它们能以首尾相连方式进行聚合反应,除去一分子水形成一个共价酰胺键或称肽键.2.兼性离子氨基酸在中性pH时,羧基以-COO-,氨基以-NH3+形式存在。这么氨基酸分子含有一个正电荷和一个负电荷,称为兼性离子。3.旋光性

α-氨基酸除甘氨酸外,其它α-碳原子是一个手性碳原子,所以都含有旋光性。4.结晶

α-氨基酸都是白色晶体,熔点很高,普通都能溶于水。每种氨基酸都有特殊结晶形状。利用结晶形状能够判别各种氨基酸。氨基酸性质P145一、氨基酸——蛋白质构件分子氨基酸专业讲座第12页一氨基酸——蛋白质构件分子第三章氨基酸(一)蛋白质水解(水解蛋白质方法有哪几个?有什么优缺点?)(二)-氨基酸普通结构

(三)氨基酸性质(兼性离子;旋光性)氨基酸专业讲座第13页一氨基酸——蛋白质构件分子二氨基酸分类三氨基酸酸碱化学四氨基酸化学反应五氨基酸光学活性和光谱性质六氨基酸分析分离第三章氨基酸氨基酸专业讲座第14页常见蛋白质氨基酸(基础氨基酸):

蛋白质中常见20种氨基酸不常见蛋白质氨基酸(稀有氨基酸)

:蛋白质组成中,除上述20种常见氨基酸外,从少数蛋白质中还分离出一些稀有氨基酸,它们都是对应常见氨基酸衍生物。如4-羟脯氨酸、5-羟赖氨酸等。非蛋白质氨基酸:生物体内呈游离或结合态氨基酸,150各种

.二氨基酸分类

P124蛋白质中氨基酸当前从各种生物体中发觉氨基酸已经有180各种氨基酸专业讲座第15页

20种氨基酸名称及缩写代号P124(一)常见蛋白质氨基酸20种氨基酸专业讲座第16页1)按R基化学结构分类

脂肪族氨基酸:15种

芳香族氨基酸(含有苯环):3种

杂环族氨基酸(含咪唑基或吡咯环):2种(一)常见蛋白质氨基酸

P1241常见氨基酸

P124-127氨基酸专业讲座第17页依据性质分为中性、含羟基或硫、酸性氨基酸及酰胺及碱性脂肪族氨基酸。中性脂肪族氨基酸

P125(一)常见蛋白质氨基酸

P124脂肪族氨基酸干Gan了le叶ye子

一个夹心饼干(把A想成一片饼干,两面都是A,中间加点东西)

山谷(Valley)坡面是斜(缬)亮读音碳原子数目侧链是氢原子或烷烃侧链。R基对分子酸碱性影响很小,几乎有相同等电点(6.0±0.03)。氨基酸专业讲座第18页含羟基或硫脂肪族氨基酸(一)常见蛋白质氨基酸

P124脂肪族氨基酸加一个儿化音,丝儿(Sier)科学理论(Theory)出现,标志着人类开始苏醒西红柿炒鸡蛋,每个人做法(method)是不一样氨基酸专业讲座第19页酸性氨基酸及酰胺

P125(一)常见蛋白质氨基酸

P124脂肪族氨基酸冬天非常严寒,咱们渴望(Aspire)温暖碳原子数目“谷”拼音在生理条件下仅有带负电荷两个氨基酸酰胺基中氨基易发生氨基转移反应,转氨基反应在生物合成和代谢中有主要意义氨基酸专业讲座第20页(一)常见蛋白质氨基酸

P124脂肪族氨基酸碱性脂肪族氨基酸

P126胍基侧链上胍基是已知碱性最强有机碱Arg是碱性最强氨基酸,侧链有4个C直链,柔性较大,使侧链氨基反应活性增大。工作要精益求精,有些事需经过激烈争辩(argument)氨基酸专业讲座第21页芳香族氨基酸

P126吲哚基把try后两个字母颠倒过来都含苯环,都有紫外吸收(280nm)。所以可经过测量蛋白质紫外吸收来测定蛋白质含量。氨基酸专业讲座第22页杂环氨基酸

P126-127(一)常见蛋白质氨基酸

P124咪唑基俗话说,男(His)女组合,干活不累胸脯(p)肉(ro)

碱性较弱氨基酸,在生理条件下是否带电与周围内环境相关。它在活性中心常起传递电荷作用。α-螺旋破坏者氨基酸专业讲座第23页5、写出Ser、Thr、Pro、Tyr分子结构式,并简述其R基特征。年暨南大学7、常见杂环族氨基酸有(21)和(22)。(华南理工)(中山大学)

(厦大)5、常见芳香族氨基酸有(14)、(15)和苯丙氨酸。(华南理工)(厦大)(暨南大学)

氨基酸专业讲座第24页1)按R基化学结构分类

脂肪族氨基酸:15种

芳香族氨基酸:3种

杂环族氨基酸:2种(一)常见蛋白质氨基酸

P124氨基酸专业讲座第25页①非极性、疏水氨基酸(非极性R基氨基酸):

AlaVal,Leu,Ile(脂肪烃支链);Met(含硫);Phe,Trp(芳香族);Pro(亚氨基);②不带电荷极性R基氨基酸:

Ser,Thr(含羟基);Tyr(芳香族);Cys(含硫);Gln,Asn(含酰氨)Gly(无旋光异构);③带正电荷R基氨基酸

Arg(胍基)、His(咪唑基)、Lys(ε氨基),侧链基团在中性(pH=7.0

)溶液中解离后带正电荷氨基酸④带负电荷R基氨基酸

Glu(含γ羧基)、Asp(含β羧基),侧链基团在中性溶液(pH=7.0

)中解离后带负电荷氨基酸(2)按侧链R基极性22.氨基酸依据R基极性性质可分为4类,即(43)、不带电荷极性R基氨基酸、(44)和带负电荷R基氨基酸。(华南理工氨基酸专业讲座第26页营养学:必需氨基酸\非必需氨基酸\半必需氨基酸“笨蛋来宿舍晾一晾鞋”

1、笨-苯丙氨酸2、蛋-蛋氨酸也叫甲硫氨酸3、来-赖氨酸4、宿-苏氨酸5、舍-色氨酸6、晾-亮氨酸7、一晾-异亮氨酸8、鞋-缬氨酸八种必需氨基酸人体合成精氨酸、组氨酸能力不足于满足本身需要,需要从食物中摄取一个别,称之为半必需氨基酸。氨基酸专业讲座第27页二十种常见蛋白质氨基酸分类据R基团化学结构分类

脂肪族AA(中性、含羟基或巯基、酸性、碱性)芳香族AA(Phe、Tyr、Trp)杂环AA(His、Pro)据R基团极性分类极性R基团AA非极性R基团AA(8种)不带电荷(7种)带电荷:正电荷(3种)负电荷(2种)营养学:必需氨基酸\非必需氨基酸\半必需氨基酸氨基酸专业讲座第28页

在少数蛋白质中分离出一些不常见氨基酸,通常称为非标准(non-standard)氨基酸(稀有氨基酸)。这些氨基酸都是由对应基础氨基酸衍生而来。主要有4-羟基脯氨酸、5-羟基赖氨酸(在胶原和弹性蛋白中含量较多

)、N-甲基赖氨酸(肌球蛋白)和3,5-二碘酪氨酸(甲状腺素

)等。(二)不常见蛋白质氨基酸

P128氨基酸专业讲座第29页(三)、天然非蛋白质氨基酸如瓜氨酸和鸟氨酸是合成精氨酸中间产物;β-丙氨酸是遍多酸(泛酸,辅酶A前体)前体;γ-氨基丁酸,由Glu脱羧形成,是传递神经冲动化学介质自然界中还有150各种不参加组成蛋白质氨基酸。它们大多是基础氨基酸衍生物,但也有些是D-氨基酸或β、γ、δ-氨基酸。氨基酸专业讲座第30页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类

常见蛋白质氨基酸:20种

不常见蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸第三章氨基酸氨基酸专业讲座第31页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类三氨基酸酸碱化学第三章氨基酸是蛋白质很多性质基础,也是氨基酸分析分离工作基础氨基酸专业讲座第32页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类三氨基酸酸碱化学第三章氨基酸氨基酸解离

氨基酸等电点氨基酸甲醛滴定氨基酸专业讲座第33页(一)、氨基酸兼性离子形式多数氨基酸在晶体或水溶液中通常以兼性离子(dipolarion)形式存在。同一个氨基酸分子上能够即有正电荷又有负电荷。三、氨基酸酸碱化学

P130氨基酸专业讲座第34页BrÖnsted-Lowry酸碱理论,即广义酸碱理论。酸是质子(H+)供体,碱是质子受体。酸碱相互关系以下:HAA-+H+酸碱质子

(二)氨基酸解离氨基酸专业讲座第35页Asabase(protonacceptor):Asanacid(protondonor):氨基酸在水中兼性离子形式既能像酸一样放出质子,也能像碱一样接收质子,氨基酸含有酸碱性质,是一类两性电解质。氨基酸专业讲座第36页完全质子化氨基酸能够看成是多元酸,侧链不能解离中性氨基酸可看作是二元酸,现以甘氨酸为例说明侧链不能解离中性氨基酸解离情况。它分步解离以下:

(A+)(A0)(A0)(A-)

[A+][A0][A0][A-]Ka1Ka2Ka1Ka2怎样了解氨基酸解离情况?Ka反应是电解质在水溶液中电离成离子趋势大小氨基酸专业讲座第37页甘氨酸滴定曲线怎样确定解离常数Ka(PKa

)大小?酸碱滴定Ka1Ka2[A+][A0]Ka1[A0][A-]Ka2氨基酸专业讲座第38页氨基酸专业讲座第39页原因:邻近—NH3+基正电荷对—COOH质子(H+)产生静电排斥因而增强了—COOH基释放质子趋势甘氨酸中—COOH基(pK1’=2.34)酸性要比对应醋酸(pK′=4.76)强200多倍?氨基酸专业讲座第40页依据Henderson-Hasselbalch

(H-H)公式pH=pKa+[质子受体][质子供体]lg依据所给pKa1和pKa2数据能够计算任一pH条件下一个氨基酸各种离子百分比P132书155页第2、3、6、8题含一氨基一羧基和不解离R基氨基酸都含有类似甘氨酸滴定曲线。这类氨基酸pK1′值范围为2.0~3.0,pK2′为9.0~10.0南京理工氨基酸专业讲座第41页谷氨酸对于侧链能发生解离氨基酸,相当于三元酸,有三个pK′值,所以滴定曲线比较复杂。氨基酸专业讲座第42页His滴定曲线氨基酸专业讲座第43页氨基酸专业讲座第44页为何组氨酸在生理pH条件下含有缓冲能力?溶液在生理pH范围内发生较小变动,组氨酸能够接收或释放较多质子His滴定曲线氨基酸专业讲座第45页写出丝氨酸、组氨酸、赖氨酸、色氨酸三字母符号、结构式

常见芳香族氨基酸有()、()和苯丙氨酸。常见杂环族氨基酸有()和()。含硫基础氨基酸()和()时间:5分钟记得写上姓名、学号、班级!!!氨基酸专业讲座第46页氨基酸在强酸性溶液中以正离子存在。在强碱性溶液中以负离子存在。两性离子存在。不一样pH时氨基酸以不一样离子化形式存在:

(三)氨基酸等电点(isoelectricpoint,pI)P133-135氨基酸专业讲座第47页pH=pI

净电荷=0

pH<pI净电荷为正pH>pI净电荷为负CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3++H++

OH-+H++

OH-(pK´1)(pK´2)氨基酸等电点(isoelectricpoint,pI):在某一特定pH时,氨基酸主要以兼性离子形式存在,正电荷与负电荷数相等,净电荷为零,这时氨基酸所处溶液pH值称为该氨基酸等电点。在pI时,在电场中,既不向正极移动,也不向负极移动,氨基酸导电率最低,溶解度最小,轻易发生沉淀。(暨南大学)

氨基酸专业讲座第48页一氨基一羧基氨基酸等电点计算:对侧链R基不解离中性氨基酸来说,其等电点是它羧基解离pKl′和氨基解离pK2′算术平均值。+-氨基酸专业讲座第49页K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI时,[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][H+]2=K1K2pH=(pK1+pK2)/2pI=(pK1+pK2)/2pI=(2.34+9.60)/2=5.97Gly一氨基一羧基氨基酸等电点计算:对侧链R基不解离中性氨基酸来说,其等电点是它羧基解离pKl′和氨基解离pK2′算术平均值。原课件氨基酸专业讲座第50页酸性氨基酸,以Asp为例:对于侧链R基可解离氨基酸,只要依次写出它从酸性至中性至碱性解离过程各种离子形式,取兼性离子两侧pK值平均值即为该氨基酸pI值。(P134)氨基酸专业讲座第51页碱性氨基酸,以Lys为例:(杭州师大)氨基酸专业讲座第52页一氨基一羧基AA等电点计算:pI=2pK´a1+pK´a2一氨基二羧基AA等电点计算:pI=2pK´a1+pK´a2而二氨基一羧基AA等电点计算:pI=2pK´a2+pK´a3总结等电点(isoelectricpoint,pI):在某一特定pH时,氨基酸主要以兼性离子形式存在,正电荷与负电荷数相等,净电荷为零,这时氨基酸所处溶液pH值称为该氨基酸等电点。在pI时,在直流电场中,既不向正极移动,也不向负极移动,氨基酸导电率最低,溶解度最小,轻易发生沉淀。等电点计算氨基酸专业讲座第53页在等电点时,氨基酸所带静电荷为零,在电场中既不向阴极移动,也不向阳极移动在等电点以上任何pH值,氨基酸带净负电荷,并所以在电场中向正极移动。在低于等电点任一pH值,氨基酸带有净正电荷,在电场中向负极移动。在一定pH值范围内,氨基酸溶液pH值离等电点越远,氨基酸所携带净电荷越大。注意:

这一说法也适合于蛋白质和多肽当溶液pHP134氨基酸专业讲座第54页氨基酸不可直接用酸、碱滴定进行定量测定,因为滴定终点pH过高(11-13)或过低(1-2),无适当指示剂。在氨基酸溶液中加入过量甲醛,甲醛能快速与氨基酸氨基结合,生成羟甲基化合物,使上述平衡右移,促使一NH3,释放H+,使溶液酸度增加,用标准氢氧化钠溶液滴定,滴定终点移至酚酞变色域内(pH9.0左右)。所以,可用酚酞作指示剂,从消耗碱量能够计算出氨基酸含量。(四)氨基酸甲醛滴定

(formaltitration)P135氨基酸甲醛滴定是氨基酸测定一个常见方法氨基酸专业讲座第55页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类三氨基酸酸碱化学第三章氨基酸氨基酸解离

氨基酸等电点氨基酸甲醛滴定氨基酸专业讲座第56页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类三氨基酸酸碱化学四氨基酸化学反应五氨基酸光学活性和光谱性质六氨基酸分析分离第三章氨基酸氨基酸专业讲座第57页(一)由-氨基参加反应(二)由-羧基参加反应(三)-氨基和-羧基共同参加反应(四)侧链R基参加反应三氨基酸化学反应氨基酸专业讲座第58页1与亚硝酸反应(VanSlyke定氮)(一)由α-氨基参加反应:P136氨基酸中游离α-氨基可与亚硝酸反应生成定量地放出氮气,氨基酸被氧化成羟酸(1)在标准条件下测定生成氮气体积,即可计算出氨基酸量,此反应是Vanslyke氨基氮测定法基础,可用于氨基酸定量和蛋白质水解程度测定。(2)生成氮气(N2)只有二分之一来自氨基酸。(3)除α-NH2外,赖氨酸ε-NH2也能与亚硝酸反应,但速度较慢。而α-NH2作用3~4min即完成反应。(4)含亚氨基脯氨酸则不能与亚硝酸反应.氨基酸专业讲座第59页2酰基化反应(与酰化试剂反应)苄氧甲酰氯、苯甲酰氯、邻苯二甲酸酐等酰化试剂在蛋白质和多肽合成中作为氨基保护基团。P136苄氧甲酰氯苄氧甲酰基氨基酸氨基酸氨基与酰氯或酸酐在弱碱溶液中发生作用时,氨基即被酰基化。氨基酸专业讲座第60页与丹磺酰氯反应(2)酰基化反应丹磺酰基能够发出强烈荧光,DNS-氨基酸在紫外光激发后发黄色荧光。该反应常被用于多肽链N-末端氨基酸标识和微量氨基酸定量测定丹磺酰基氨基酸丹磺酰氯氨基酸专业讲座第61页3烃基化反应(R’=烃基)氨基酸氨基上氢原子可被一个烃基所取代发生烃基化反应P137氨基酸专业讲座第62页DNFBDNP-氨基酸(黄色)氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)(sanger试剂)反应这个反应首先被英国Sanger用来判定多肽或蛋白质N末端氨基酸。DNP-氨基酸,黄色,层析法判定.Sanger反应二硝基苯基氨基酸氨基酸专业讲座第63页②与苯异硫氰酸(酯)反应Edman反应PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸苯乙内酰硫脲衍生物(PTH-氨基酸),无色,能够用层析法分离判定。该反应首先被Edman用于判定多肽或蛋白质N-末端氨基酸(Edman反应)在多肽和蛋白质氨基酸次序分析方面占有主要地位。Edman反应苯氨基硫甲酰苯乙内酰硫脲硝基甲烷三氟乙酸在硝基甲烷中与酸作用硫氰酸根(SCN−)用氮原子配位时生成化合物氨基酸专业讲座第64页4形成西佛碱(Shiff’sbase):

P137-H2O

醛+aaR-CH=N-CH-COOH+H2OR

O=C5脱氨基反应:在生物体内经氨基酸氧化酶催化即脱去a-氨基酸而变成酮酸。

氨基酸a-氨基能与醛类化合物发生脱水缩合反应生成弱碱,即西佛碱,在生物体内,西佛碱是以氨基酸为底物一些酶促反应如转氨基反应中间物。氨基酸专业讲座第65页α-氨基参加反应与亚硝酸反应(氨基酸定量及蛋白质水解程度测定)与酰化试剂反应(氨基被酰基化而被保护)烃基化反应DNFB反应(生成DNP-aa)PITC反应(生成PTH-aa)形成西佛碱反应(与醛类化合物)脱氨基反应

sanger反应:用于蛋白质N-端测定。

Edman反应:用于蛋白质N-端测定,蛋白质序列测定仪设计原理依据。氨基酸化学反应氨基酸专业讲座第66页(二).α-羧基参加反应1成盐和成酯反应当羧基变成钠盐、甲酯或乙酯后,羧基化学性质就被掩蔽了,而氨基化学性能得到加强或者说被活化,轻易和酰基或烃基结合。P138羧基保护成盐,成脂,成酰氯,脱羧基反应氨基酸专业讲座第67页2成酰氯反应

使氨基酸羧基活化,易于另一氨基酸氨基结合,在合成肽工作上常见。P138氨基酸专业讲座第68页3脱羧基反应P138体内个别氨基酸也可进行脱羧基作用生成对应胺,催化这些反应是氨基酸脱羧酶。如:谷氨酸脱羧基生成γ-氨基丁酸,γ-氨基丁酸是抑制性神经递质,对中枢神经有抑制作用。氨基酸专业讲座第69页4叠氮反应酰化氨基酸酰化氨基酸甲酯酰化氨基酸酰肼酰化氨基酸叠氮P138(酰化氨基酸酯与肼作用生成酰肼,酰肼与亚硝酸作用生成叠氮化合物)叠氮化合物与另一氨基酸酯作用即能缩合成二肽(用此法能合成光学纯度肽),多年来氨基酸叠氮化合物常见于肽人工合成。氨基酸专业讲座第70页1.与茚三酮(ninhydrin)反应

(三)-氨基和-羧基共同参加反应氨基酸专业讲座第71页茚三酮还原茚三酮紫色化合物两个共振形式(2)Pro和Hyp与茚三酮反应不放出氨,直接生成亮黄色化合物。最大吸收峰在Pro440nm在弱酸性溶液中,氨基酸与茚三酮水合物共热,可生成蓝紫色化合物。(1)最大吸收峰在570nm处。用纸层析或柱层析把各种氨基酸分开后,利用茚三酮显色能够定性或定量测定各种氨基酸。

第二个茚三酮弱酸(3)许多一级胺、B-丙氨酸、和胺也能发生类似反应氨基酸专业讲座第72页2成肽反应氨基酸专业讲座第73页2H2O甘氨酸甘氨酸二酮吡嗪加热乙二醇肽键肽键2成肽反应氨基酸专业讲座第74页(A)pauly反应His+重氮苯磺酸红色(棕红色)Tyr+重氮苯磺酸橘黄色(四)侧链R基参加主要反应

or(B)Folin一酚反应+磷钼酸Tyr磷钨酸Trp蓝色(钼蓝与钨蓝混合物)课外阅读氨基酸专业讲座第75页(C)苯环黄色反应phe+少许浓H2SO4+浓HNO3

黄色TyrorTrp+浓HNO3

黄色(D)酚基Millon反应(米伦氏反应)HgNO3

Tyr+ Hg(NO3)2

红色HNO3

氨基酸专业讲座第76页4.侧链R基化学反应(1)-S-S-和-SH氧化还原反应R-SH:HS-CH2CH2OH巯基乙醇(mercaptoethanol)HS-CH2COOH巯基乙酸(mercaptoaceticacid)HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫苏糖醇(DTT)氨基酸专业讲座第77页α-羧基参加反应成盐成酯成酰氯(与二氯亚砜等)脱羧基反应叠氮反应(氨基酸酯与肼、亚硝酸)α-氨基与α-羧基共同参加反应与茚三酮反应成肽反应侧链R基参加反应酪氨酸酚羟基组氨酸咪唑精氨酸胍基色氨酸吲哚基半胱氨酸巯基用于氨基酸定量定性测定氨基酸专业讲座第78页8、氨基酸化学反应包含有氨基和羧基及侧链基团所参加反应,其中由氨基和羧基共同参加反应有(23)反应和(24)反应。(华南理工)11、与茚三酮反应呈黄色氨基酸是苯丙氨酸(B)酪氨酸(C)色氨酸(D)组氨酸(E)脯氨酸(厦门大学)(华中农大)

9、蛋白质化学修饰氨基酸专业讲座第79页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类三氨基酸酸碱化学四氨基酸化学反应五氨基酸光学活性和光谱性质六氨基酸分析分离第三章氨基酸

P143氨基酸专业讲座第80页

组成蛋白质氨基酸除Gly以外,都有手性碳原子,所以都有旋光性,能使偏振光偏振面向左或向右旋转,向左旋转称左旋,用“―”号表示,向右旋转称右旋,用“+”号表示。

1旋光性氨基酸专业讲座第81页

酪氨酸max=275nm,275=1.4x103;苯丙氨酸max=257nm,257=2.0x102;色氨酸max=280nm,280=5.6x103;利用这一特点,能够经过测定280nm处紫外吸收值方法对蛋白溶液进行定量。在紫外有特征吸收仅三个芳香族氨基酸Trp、Tyr、Phe,氨基酸光谱性质氨基酸专业讲座第82页一氨基酸——蛋白质构件分子二天然氨基酸分类三氨基酸酸碱化学四氨基酸化学反应五氨基酸光学活性和光谱性质六氨基酸分析分离第三章氨基酸

P143氨基酸专业讲座第83页层析法(色谱)

利用被分离样品混合物中各组分物理化学性质(分子量、所带电荷、极性以及分子表面一些基团)差异,使各组分以不一样程度分布在两个“相”中。这两个相中一个被固定在一定支持介质上,称为固定相;另一个是移动,称为流动相。当流动相流过固定相时,在流动过程中因为各组分在两相中时分配情况不一样,或电荷分布不一样,或离子亲和力不一样等,而以不一样速度前进,从而到达分离目标。六、氨基酸分析分离氨基酸分析分离,不论是在氨基酸生产和利用,还是在蛋白质研究方面都含有主要意义。氨基酸专业讲座第84页3按层析过程机理分类:分配层析:利用不一样组分在流动相和固定相之间分配系数不一样,使之分离。离子交换层析:利用不一样组分对离子交换剂亲和力不一样。吸附层析:利用吸附剂表面对不一样组分吸附性能差异,到达分离判定目标。凝胶层析:利用一些凝胶对于不一样分子大小组分阻滞作用不一样。1、按流动相状态分类:(1)液相层析(2)气相层析;2、按固定相使用形式分类:(1)柱层析(2)纸层析(3)薄层层析等;氨基酸专业讲座第85页氨基酸混合物分析分离分离方法分配柱层析纸层析薄层层析离子交换层析(电荷和非极性)气相层析高效液相层析氨基酸分离方法主要基于氨基酸酸碱性质和极性大小分配层析氨基酸专业讲座第86页分配层析原理:利用混合物在两相之间分配系数不一样而到达分离各组分目标。固定相是极性溶剂,这类溶剂能和多孔支持物紧密结合,使呈不流动状态;流动相则是非极性有机溶剂。分配系数:当一个溶质分布在两个互不相溶溶剂中时,它在固定相和流动相两相内浓度之比是个常数分配系数Kd=CACB分配系数大溶质在流动相中分配数量多,移动快;分配系数小溶质在固定相分配数量多,移动慢。所以可彼此分开。CA:一个物质在A相(流动相)中浓度CB:一个物质在B相(固定相)中浓度利用分配层析法来分离氨基酸混合物,其先决条件是各种氨基酸成份分配系数要有差异,普通差异越大越轻易分开。氨基酸专业讲座第87页逆流分溶(逆流分配)氨基酸专业讲座第88页(1)分配柱层析特点:将支持剂装柱常见支持剂:纤维素粉、淀粉、硅藻土。基础操作过程

(1)先将固定相溶剂(如水或其它溶剂)加入支持剂

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